CN101994531A - 热电联产封闭循环相变供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种热电联产封闭循环相变供热系统，由锅炉、汽轮机发电机组、蓄热器、用热设备、疏水箱、蓄水箱、省煤器及配套的连接管、水泵和控制阀门等组成，锅炉供汽的蒸汽管同时与蓄热器的进汽口及汽轮机发电机组的进汽口连接，蓄热器供汽口及汽轮机发电机组的抽汽和乏汽口分别与用热设备的进汽口连接，由蓄热器承担供热系统负荷调节，用热设备的凝水通过凝水管经疏水箱后汇集到蓄水箱内，蓄水箱的出水管连接至锅炉省煤器，由此构成一个封闭循环的供热系统。系统运行中，凝水为饱和高温状态不闪蒸，不流失，因此提高了系统热能利用率，而且整个系统和运行操作均得以简化，降低了工程投资和运行成本。

Description

热电联产封闭循环相变供热系统
技术领域
本发明内容属于热能工程技术领域，涉及一种热电联产封闭循环相变供热系统。
背景技术
目前公知的用于工业企业热电联产供热系统多采用抽凝机组或背压和抽凝复合机组供电供热，其在实际应用中存在的主要问题包括：回热系统的结构复杂，运行操作也较复杂；抽凝机组存在冷源热损失，热能利用率偏低；供热系统大都采用简单的开式回收凝结水，闪蒸的热量排空；用热设备疏水阀存在漏汽现象，造成很大部分热能的浪费；开式凝水系统的结构造成大量空气溶入凝结水中，凝结水还需除氧。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的缺点和不足加以克服，提供一种结构系统形式简化、投资和运行成本低且热能利用率高的热电联产封闭循环相变供热系统。
为实现上述发明目的而采用的技术方案是：所提供的热电联产封闭循相变供热系统含有锅炉、汽轮机发电机组、用热设备、疏水箱、蓄水箱、省煤器及配套的连接管(包括蒸汽管、凝水管和水管等)、水泵和控制阀门，系统连接结构中，锅炉供汽的蒸汽管与汽轮机发电机组的进汽口连接，汽轮机发电机组的抽汽和乏汽口分别与用热设备的进汽口连接，用热设备的凝水通过凝水管经疏水箱后汇集到蓄水箱内，蓄水箱的出水管连接至锅炉省煤器，由此构成一个封闭循环的供热系统。
本发明进一步的技术方案包括：在供热系统中还设有蓄热器，锅炉供汽的蒸汽管同时与蓄热器的进汽口及汽轮机发电机组的进汽口连接，蓄热器供汽口及汽轮机发电机组的抽汽和乏汽口分别与用热设备的进汽口连接，通过此结构设置使锅炉的蒸汽一部分进入蓄热器，用于调节供热负荷；另外，蓄热器供汽口及汽轮机发电机组的抽汽和乏汽口还分别与一个二次蒸汽发生器的进汽口连接，二次蒸汽发生器的凝水通过凝水管经疏水箱后汇集到蓄水箱内；在蓄水箱和省煤器之间连接有净化器和除铁器；本发明系统中还具有一个软水站，软水站的出水口通过带加压泵的水管与蓄水箱的进水口连接。
在本发明所述系统中，锅炉产的蒸汽经蒸汽管道分别依次连结汽轮机组、蓄热器、低压用热设备、中压用热设备和二次蒸汽发生器。用热设备及二次蒸汽发生器下部的凝水管和疏水箱上部连接，这段管线为两相流管，凝水靠背压进入疏水箱。凝水管也可低位安装，靠高度差自流到疏水箱。疏水箱本身具有除污、排气和水位控制功能，通过水泵将疏水箱的凝水经与蓄水箱连接的凝水管压入蓄水箱。蓄水箱除具有二次除污以及调节水量功能，还具有水位控制功能和排气功能。软水站水管和蓄水箱连接，之间装有水泵用于向蓄水箱注入补水。蓄水箱水管和锅炉省煤器连接，这段水管间依次连接有净化器、除铁器和水泵，蓄水箱里的水经除污、排气、净化、除铁进入锅炉省煤器。汽轮发电机组的上游蒸汽管有一支管连接蓄热器，汽轮机的乏汽经另-蒸汽管供给低压热用户，抽汽则由蒸气管道供给中压热用户。蓄热器供给的调节蒸汽供给中压热用户，也可供给低压热用户。二次蒸汽发生蒸产生的二次蒸汽供给系中蒸汽直接换热的用热设备。本发明采用的技术方案，也可应用于抽凝机组的供热系统，只保留高压加热器，取掉低压加热器。
在实际运行中，本发明所述系统的全系统均处于封闭状态，杜绝外界空气向系统内渗透，凝结水不闪蒸，呈饱和高温状态，温度在110℃～150℃左右，因此，可以省除由低压加热器、高压加热器和除氧器组成的回热系统，适当的增大省煤器热负荷，使进入锅筒的水温达到锅筒进水温度。封闭的系统中，凝结水不和空气接触，不需要除氧。系统运行过程中，因泵阀的滴漏会流失少量的水，对此可由小型软水站补充。
本发明所述供热系的结构原理也可运用到抽凝机组的供热系统和背压、抽凝混合机组的供热系统中。
与现有技术相比，本发明产生的积极效果是：省去了回热系统，简化了热电联产供热系统，简化了操作运行工序，降低了工程投资和运行成本；下游供热系统封闭运行，热损失小，提高了热能利用率；供热系统中的蓄热器可满足供热负荷的调节和调峰。
附图说明
图1是本发明所述供热系统的一个实施例的原理示意图。
图2是本发明所述供热系统的另一实施例的原理示意图。
附图中各标号名称分别是：1-二次蒸汽发生器，2-用热设备，3-疏水箱，4-蓄水箱，5-净化器，6-除铁器，7-软水站，8-蓄热器，9-省煤器，10-过热器，11-锅炉，12-汽轮机发电机组，13-低压热用户，14-除氧器，15-高压加热器，16-冷凝器，17-水泵。附图中的粗实线表示蒸汽管，细实线表示水管，虚点线表示凝水管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明内容做进一步说明，但本发明的实际应用形式并不仅限于图示的实施例。
参见附图，本发明所述的热电联产封闭循环相变供热系统由锅炉11、汽轮发电机组12、蓄热器8、用热设备2、二次蒸汽发生器1、疏水箱3、蓄水箱4、软水站7及相配套的阀门、水泵和连接管道等组成。锅炉11通过蒸汽管分别和汽轮发电机组12、蓄热器8及用热设备2、二次蒸汽发生1连接。用热设备2及二次蒸汽发生器1的凝水出口通过凝水管和疏水箱3上部连接。疏水箱3下部通过凝水管与蓄水箱4连接，在这段管道中装有水泵。蓄水箱7经水管和省煤器9连通，这段管道中装有净化器5、除铁器6和水泵17。软水站7经水管和蓄水箱连接，这段管道上装有水泵17。本发明中涉及的疏水箱3和蓄水箱4在实际应用中具有除污、排气和控制水位的功能，蓄水箱4上装有防水泵汽蚀装置。在附图2的实施例中，疏水箱3的凝水管上连接有除氧器14。
实际工作中，锅炉蒸汽经过热器过热，过热后的过热蒸汽进入汽轮发电机组生产电力，抽汽和乏汽送入供热系统。锅炉蒸汽的一部分进入蓄热器调节供汽负荷，设置的抽气管输出的蒸汽可供应压力较高的用热设备，供热系统中的二次蒸汽发生器产生的二次蒸汽则供给蒸汽直接换热的用热设备，系统内的工质不外泄，构成一个封闭循环的相变供热系统。该供热系统的结构原理也可运用于抽凝系统和背压、抽凝混合系统的供热系统中。

Claims (6)

1.一种热电联产封闭循环相变供热系统，含有锅炉(11)、汽轮机发电机组(12)、用热设备(2)、疏水箱(3)、蓄水箱(4)、省煤器(9)及配套的连接管、水泵和控制阀门，其特征在于：锅炉(11)供汽的蒸汽管与汽轮机发电机组(12)的进汽口连接，汽轮机发电机组(12)的抽汽和乏汽口分别与用热设备(2)的进汽口连接，用热设备(2)的凝水通过凝水管经疏水箱(3)后汇集到蓄水箱(4)内，蓄水箱(4)的出水管连接至锅炉省煤器(9)，由此构成一个封闭循环的供热系统。
2.根据权利要求1所述的热电联产封闭循环相变供热系统，其特征是在供热系统中还设有蓄热器(8)，锅炉(11)供汽的蒸汽管同时与蓄热器(8)的进汽口及汽轮机发电机组(12)的进汽口连接，蓄热器(8)供汽口及汽轮机发电机组(12)的抽汽和乏汽口分别与用热设备(2)的进汽口连接。
3.根据权利要求2所述的热电联产封闭循环相变供热系统，其特征是蓄热器(8)供汽口及汽轮机发电机组(12)的抽汽和乏汽口还分别与一个二次蒸汽发生器(1)的进汽口连接，二次蒸汽发生器(1)的凝水通过凝水管经疏水箱(3)后汇集到蓄水箱(4)内。
4.根据权利要求1所述的热电联产封闭循环相变供热系统，其特征在于具有一个软水站(7)，软水站(7)的出水口通过带加压泵的水管与蓄水箱(4)的进水口连接。
5.根据权利要求1所述的热电联产封闭循环相变供热系统，其特征是在蓄水箱(4)和省煤器(9)之间的水管上连接有净化器(5)和除铁器(6)。
6.根据权利要求1所述的热电联产封闭循环相变供热系统，其特征是该供热系的结构原理也可运用到抽凝机组的供热系统和背压、抽凝混合机组的供热系统中。
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